温度で動作モードを切り替える単一駆動の多モードソフトフィンガー
Temperature Driven Multi-modal/Single-actuated Soft Finger
温度変化によって曲げ・ねじり・伸長の3つの動作モードを約5秒で切り替えられる、単一空気圧駆動のソフトフィンガーを開発し、把持モードを複数持つグリッパーへの応用を示した。
著者: Prashant Kumar, Weiwei Wan, Kensuke Harada
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Soft pneumatic fingers are of great research interest. However, their significant potential is limited as most of them can generate only one motion, mostly bending. The conventional design of soft fingers does not allow them to switch to another motion mode. In this paper, we developed a novel multi-modal and single-actuated soft finger where its motion mode is switched by changing the finger's temperature. Our soft finger is capable of switching between three distinctive motion modes: bending, twisting, and extension-in approximately five seconds. We carried out a detailed experimental study of the soft finger and evaluated its repeatability and range of motion. It exhibited repeatability of around one millimeter and a fifty percent larger range of motion than a standard bending actuator. We developed an analytical model for a fiber-reinforced soft actuator for twisting motion. This helped us relate the input pressure to the output twist radius of the twisting motion. This model was validated by experimental verification. Further, a soft robotic gripper with multiple grasp modes was developed using three actuators. This gripper can adapt to and grasp objects of a large range of size, shape, and stiffness. We showcased its grasping capabilities by successfully grasping a small berry, a large roll, and a delicate tofu cube.
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